智能農業是農業現代化的重要標志和支撐
——江蘇智能農業發展專題研究

江蘇省農業委員會課題組

智能農業是農業現代化的重要標志和支撐
——江蘇智能農業發展專題研究

江蘇省農業委員會課題組

智能農業是在相對可控的環境條件下，利用現代信息技術，包括物聯網感知技術、互聯互通技術和智能化技術，實現集約高效、精準智能、可持續發展的現代農業生產管理方式。上世紀80年代智能農業于歐美等發達國家興起，隨后向新興發展中國家傳播，成為全球廣泛認可的新型農業形態。近年來，我國日趨重視智能農業建設，在技術研發、成果轉化和推廣應用等方面取得積極進展，為加快現代農業建設提供了有力支撐，成為農業現代化的重要內容和標志。

根據黨中央、國務院和省委、省政府關于推進“互聯網+”行動、轉變農業發展方式等決策部署，江蘇在智能農業建設上加快探索和實踐，先后實施兩輪農業信息服務全覆蓋工程，把農業物聯網應用列入全省農業基本現代化進程監測指標，樹立鮮明的發展導向，取得了較好成效。但總體看，尚不能適應江蘇現代農業發展的要求，必須進一步采取切實有效的措施，推動智能農業更好地服務和促進現代農業發展。

一、江蘇智能農業發展現狀

“十二五”以來，江蘇智能農業得到長足發展，截至2016年底，規模設施農業物聯網技術應用面積占比達14%，擁有全國農業農村信息化示范基地7家，創建了52家省級智能農業示范基地，有5家企業入選農業部農業物聯網應用典型模式。

（一）技術創新水平不斷提升。江蘇有關大專院校、涉農科研院所及信息技術企業，在引進、消化和吸收國內外先進技術的基礎上，研究開發了一批具有自主知識產權的技術產品，創新集成了一批適合江蘇農業生產實際、應用范圍較廣的農業物聯網技術模式，發展壯大了一批初具影響的農業物聯網技術研發團隊和載體，有力提升了江蘇智能農業發展水平。2010年南京農業大學建立了國家級信息農業工程技術創新平臺，2011年無錫市被國家發改委、農業部確定為三個全國農業物聯網應用示范區之一，2013年中國農業大學在宜興成立了農業物聯網研究中心。東南大學、南京郵電大學、江蘇農林職業技術學院等也相繼開展農業物聯網技術研究。江蘇中農物聯網科技、南京東邦科技、無錫富華科技、江蘇超數信息科技等一批農業物聯網研發制造企業在市場嶄露頭角。與以色列合資的AWL農業科技（泰州）有限公司研發的植物本體傳感器、智能灌溉水肥一體化系統處于國際先進水平。吳江申航池塘智能化生態養殖技術和宜興水產養殖物聯網技術國內一流，南京農業大學“基于模型的作物精確管理技術”研究成果獲得國家科技進步二等獎。

（二）推廣應用領域不斷拓展。農業物聯網技術連續數年被納入全省農業重大技術推廣計劃，目前設施園藝、畜禽養殖、水產養殖、大田種植等領域都有推廣應用，部分行業的應用速度呈明顯加快趨勢，應用范圍逐步涵蓋遠程監控、智能調控、質量溯源、指揮調度等各個方面，涉及產前、產中和產后各個環節，涌現了許多成功案例。常州市楓華牧業有限公司引進國外智能化養豬設施，可實現存欄豬個性化飼喂以及遠程調控豬舍溫濕度、供水、清糞等，每萬頭豬只需1名飼養員，減少勞動用工80%以上，年節省成本140余萬元，母豬年產仔量也由原先的17頭提升到24頭，增加效益500余萬元。無錫世外園生態農莊90多畝基地應用物聯網技術，實現了對大棚設施光照、溫度、濕度、灌溉等智能化控制，大大減少了勞動用工與肥水用量，畝均效益達3萬元以上。常州家綠林果園藝引進全自動播種、機器人種植、自動化搬運、自動分級、智能溫室等技術，年產花卉200余萬株，花卉種苗和蔬菜種苗超1億株，年銷售額2.5億元。由于農業物聯網節本增效明顯，通過智能化生產管理，一般可提高勞動生產率20%以上，農產品生產效益提高10%以上，減少農資投入10%左右，受到越來越多規模生產經營主體的重視和歡迎。

（三）示范應用典型不斷涌現。“十二五”以來，全省推動實施了一批智能農業建設項目，打造了一批農業物聯網應用先進典型。在畜禽養殖領域，中糧肉食集團（東臺）公司建成13個肉豬養殖場，應用生豬智能養殖模型實現了全程智能化控制，每個工人可以飼喂8000頭生豬，養殖水平居全國前列。南通市禽類規模養殖場普遍采用全自動智能化養殖設備，實現了雞舍的溫度、濕度、通風等智能化遠程調控，以及自動喂料、自動撿蛋、自動除糞，減少勞動用工35%。在園藝生產領域，南京瑞島卉洲建成2.5萬平方米智能玻璃溫室，可根據植物生長狀況與環境狀況設置最佳作物生長環境，實現番茄、紅掌周年化生產，年收益達580萬元以上。宿遷蘇臺花木產業園應用物聯網技術，實現精確感知、精細管理，在減少用工的情況下生產量提高了20%，紅掌、小玫瑰、多肉植物等園藝植物增加到500萬株，產值增加2500萬元。高淳、灌南等地食用菌企業應用智能化生產設備，大大降低了勞動強度，減少勞動用工20%以上，同時提高了菌菇產量和品質。溧陽、宜興等地推廣應用茶園自動防霜系統，有效防止了寒冷氣候對茶葉產生的凍害，可減少損失20%以上。在水產養殖領域，螃蟹、河蝦、河豚等高附加值水產品主產區大力推廣應用以調控水體溶解氧為重點的智能控制系統，有效提高了水產品規格、產量和質量。宜興市應用水產養殖環境智能監控系統，可實現對河蟹養殖池水質特別是溶解氧的實時監測與智能調節，有效改善河蟹生長環境，提高河蟹產量和品質，畝均增收600元以上。在大田種植領域，南京農業大學研發水稻等主要農作物目標產量栽培管理系統和葉綠素含量、環境因子感知設備，實現不同空間尺度下產前栽培方案設計、產中指標動態設計、因苗實時管理調控等功能。該技術已在金壇、武進、吳江、如皋等多個縣（市、區）推廣，畝均增產50-100斤。

二、主要存在的問題

（一）思想認識不到位。目前，部分地方對智能農業重視不夠、定位不高、關注較少，尤其是對為什么要發展智能農業的認識不深刻，思路也不夠清晰。不少市場主體信息化意識還比較淡薄，對農業物聯網等現代信息技術的發展及其應用缺乏了解，主動應用的積極性和自覺性不高。

（二）資金投入不足。智能農業建設省級扶持引導資金總量偏少、比例偏低，地方上僅部分地區安排了專項扶持資金，不少地方尚未建立公共財政長效投入機制，政策扶持手段不多，政府引導推動的力度有待加強。此外，智能農業設施設備一次性投入相對較大，農業市場主體投入往往有限，與實際需求差距不小，不能滿足智能農業發展需要。

（三）專業人才匱乏。智能農業技術含量較高，需要相關人員具有一定的專業知識和技能。農業從業人員大多年齡偏大，信息化知識缺乏，操作技能較低，智能農業技術應用水平不高。各級農業部門、IT企業及科研院校中，既懂農業技術又懂信息技術的復合型人才明顯不足。

（四）經濟適用產品不多。隨著農業生產自動化、智能化水平不斷提高，相關技術產品的需求也同步增長，特別是畜禽自動定量飼喂、溫室大棚自動灌溉及溫濕度智能調控、養殖水體溶解氧智能調控等技術產品有較大需求。但總體上，智能農業研發較為滯后，成果轉化率和產業化程度較低，集成應用能力偏弱。部分國產傳感器精度較差、穩定性不高、壽命較短，而進口傳感器價格過高，導致“用得起、用得了、用得好”的產品不多。

（五）應用服務水平不高。目前，有影響力、有技術實力的農業物聯網企業偏少，服務水平參差不齊，尤其在數據自動化采集、智能化分析、精準化控制乃至智能化決策等方面的深度應用遠遠不夠，嚴重阻礙和削弱了農業物聯網技術應用水平。加上后續維護費用偏高等原因，農業主體對物聯網應用往往淺嘗輒止，甚至產生畏難心理。

三、國內外有關國家和地區的做法、經驗與啟示

（一）發達國家做法。美國大農場物聯網技術應用率高達80%，肥料和農藥40%通過自動導航設備噴灑，幾乎所有大中型農場的農機設備均已安裝全球定位系統，準確接收衛星遙感遙測信息，從而進行精準的土壤調查、施藥、施肥、作物估產、農業環境監測和土地合理利用等。美國還尤其重視收集和應用農業數據，通過數據指導制定農業發展政策，各大農場主協會及涉農企業也花費大量的人力、物力和財力去搜集涉農數據。美國“超級農作物(CropX)” 公司主要生產收集地形信息、土壤結構和墑情的傳感器設備，利用云計算技術分析灌溉地圖和土壤水分狀況等生產信息，通過數據指導農民做到“滴水歸田”。加拿大“阿格斯（Argus）”公司研發了溫室環境控制系統，提供的環境監測、設備控制、數據信息記錄、預警等功能均通過分散控制模塊實現，由于安全性與可靠性很高，該系統已經成為全球智能溫室控制系統經典案例，被許多國家廣泛參考借鑒。

英國在農業機械上安裝大量傳感器，根據所獲數據構建農業信息數據庫，通過智能調節作業避免過量施用農藥和化肥。英國還采用了基于RFID技術的畜牧管理系統，提供牲畜從出生到屠宰整個過程的詳細記錄，及時有效地跟蹤牲畜的健康狀況，控制疫情發生。荷蘭擁有玻璃溫室超過1.2萬hm2，占世界的1 /4以上，有85%的溫室種植者使用環境控制計算機，通過專業的溫室控制軟件，針對不同作物的特點進行自動控制，滿足作物生長發育的最適要求。以色列對不同植物所需的光照、水分、養分、溫度、濕度、栽培管理方法和預期產量都做了系統的研究，用計算機對灌溉、施肥、溫度和濕度等進行控制和管理，集中體現了科技密集型現代節水農業的特點。日本政府正在普及農用機器人，將無線傳感器、計算機視覺、智能化控制、現代通信等高科技技術引入設施農業，現已開發出育苗移栽機器人，可行走的耕耘、施肥機器人，柑橘、葡萄收獲機器人等。

（二）國內先進做法。北京市從2008年起就開展都市農業走廊綜合節水示范工程以及農業用水遠程計費收費管理，共安裝上千套農業用水智能計量管理系統，平均每畝地節水50%，提升了灌溉效益，節約了農民用水成本。上海市在市級層面成立農業物聯網推進工作聯席會議制度，組建技術專家組，落實工程建設資金，充分利用本市戰略性新興產業發展扶持政策，加快推進農業物聯網發展，解決農業物聯網初期投入大的問題。同時，構建上海市農業物聯網應用公共服務平臺，培育可持續商業模式，引導農業經營主體突破農業物聯網應用瓶頸。天津市編制了農業物聯網區試工程實施方案，打造天津農業物聯網平臺，建設農業生產經營物聯網應用工程、農產品質量安全追溯工程，已建成農業生產、農資農機服務、農產品加工等領域數據庫17個，集成各類農業應用系統113個，實現基地傳感數據在線采集和視頻接入。

（三）對江蘇的啟示。總結分析發達國家經驗和國內先進做法，有以下幾點啟示。一是加強農業主體培訓應用。發達國家的農民普遍具有較高的科技文化素質，運用農業物聯網技術有較強的優勢。應充分發揮科教資源優勢，將智能農業作為農民培訓的重要內容，讓新型職業農民、新型農業經營主體了解、熟悉和掌握最新的農業物聯網技術，鼓勵教學科研機構、農業物聯網生產企業主動提供技術服務和知識保障，針對性提高農業物聯網技術應用水平。二是發揮政府引導推動作用。發達國家的經驗表明，政府的政策導向和扶持對發展智能農業有著關鍵作用。應積極發揮政府在戰略引領、政策支持、標準規范制定、公共服務等方面的引導作用，激勵各類農業主體、涉農物聯網企業、科研院所、電信運營商、社會服務機構等積極參與，建立以企業為主體、產學研相結合的發展模式，協力推動農業物聯網技術加快推廣應用。三是鼓勵提升市場創新能力。具有創新精神的農業物聯網企業，是發達國家發展智能農業的重要活躍力量，不僅研發制造硬件產品，還開展數據采集與應用研究，極大提高了農業生產者應用水平。應進一步培育、發展和壯大一批農業物聯網企業，堅持硬件和軟件“雙輪驅動”，創新產品開發、技術集成、數據處理、信息服務等全產業鏈的市場運營機制，促進智能農業新興產業蓬勃發展。

四、加快智能農業發展的重要舉措

圍繞提高農業發展質量和效益、促進農民增收的重大任務，著重以物聯網、大數據、云計算等信息技術應用為支撐，著力構建智能農業的技術裝備創新體系、推廣應用服務體系、數據采集應用體系，推動農業生產方式、經營方式實現重大轉變。

（一）以產業應用需求為導向，大力推進農業物聯網新技術新產品研發高地建設。農業物聯網技術集成性強、產業融合度高，必須有效整合社會資源，堅持走科研與產業協同創新的道路。一是搭建創新載體。鼓勵大專院校、科研院所、企業緊密合作，吸引高水平企業到江蘇落地，壯大提升農業物聯網技術創新隊伍，加強科研及創新基地建設，通過產、學、研協同攻關，形成一批國家級與省級農業物聯網研發中心，扶持一批產品應用前景廣、市場競爭力強的農業物聯網研發制造企業，努力實現智能農業技術“江蘇創造”。二是加強技術攻關。重點在經濟實用的農用傳感器、RFID電子標識、自動控制裝置、智能農機等方面，加大技術攻關與設備研發力度，創新一批精準化監測控制技術，熟化一批農業物聯網成套設備，研發一批數據采集、數據傳輸、數據處理、智能監控、信息服務等系統應用集成，讓智能農業技術成為重要的產業升級新引擎。三是建立標準體系。以國家物聯網標準為基礎，結合江蘇農業特征和農業物聯網發展實際，制定農業物聯網技術、產品設備等地方標準，降低農業物聯網技術應用成本和維護難度，提高設備兼容性，增加推廣可靠性，為拓展智能農業“藍海市場”提供有力支持。

（二）以轉變農業發展方式為目標，大力推進農業物聯網全行業全產業鏈推廣普及。構建智能農業推廣體系，強化農業物聯網產前、產中、產后各環節全程應用，實現農業全產業鏈提檔升級。一是培育壯大智能農業應用主體。加強政策扶持，加大項目帶動，發揮典型示范，推動家庭農場、專業大戶、農民合作社、龍頭企業等新型農業經營主體積極應用農業物聯網技術。建立多渠道、廣覆蓋的智能農業培訓機制，引導各類農業主體運用新思維、新技術、新模式改造生產方式、經營方式和管理方式，發揮在現代農業建設中的引領作用。二是圍繞重點領域推廣關鍵技術。在畜禽養殖領域，推廣環境調控、定量飼喂、疫情監測、防疫標識等精準化控制系統。在水產養殖領域，推廣水體溶解氧智能控制、魚類病害監測預警、養殖尾水監測和餌料自動精準投喂等系統。在園藝生產領域，推廣肥水一體化自動噴滴灌、生產環境監控和病蟲害預警、食用菌工廠化生產智能監控等系統。在大田種植領域，推廣精量施肥、灌溉及病蟲測報等系統，開展大田氣候環境自動監測。在農產品加工領域，推廣應用ERP等管理系統，完善業務流程，合理調配資源，確保生產經營管理全程可控。在農產品流通領域，推廣產品標識化和監控技術，實現農產品質量信息可追溯。在農機作業、林業等領域，利用3S及傳感技術推進農機作業調度、森林防火及病蟲害監測智能化。三是優化機制模式提高推廣水平。探索建立省級農業物聯網產業技術體系模式，通過設立產業技術集成創新中心、技術創新團隊和推廣示范基地等辦法，提高農業物聯網技術應用能力。促進農業推廣單位、科研機構、農業物聯網企業等建立分工協作、優勢互補機制，實現技術產品系統集成、批量生產和大規模推廣應用。

（三）以智能農業示范基地創建為抓手，大力推進要素資源向現代農業各類載體集聚。開展智能農業示范基地創建，引導農業物聯網應用向現代農業產業園區、科技示范園區、農產品加工集中區及規模種養基地等各類現代農業載體集聚。一是推動新技術新產品先行先試。各類現代農業載體是引領現代農業發展的領頭羊，鼓勵大專院校、科研院所、電信運營商、信息技術企業等社會力量入駐園區基地，將最新的技術設備、更好的解決方案、更多的合作項目率先示范推廣，建成一批在全國有影響力、代表江蘇先進水平的示范基地，發揮鮮明的導向、示范作用。二是推動農業園區轉變發展方式。鼓勵現代農業園區搭建資源管理服務平臺，引導園區內農業主體積極應用農業物聯網技術，開展數據采集、監測分析、質量溯源等服務，促進數據資源匯集、信息平臺共享、服務在線指導，推動農業園區發展方式轉型升級，成為地方發展“互聯網+”現代農業的嶄新名片。三是推動建立長效合作機制。遵循多方參與、優勢互補的發展原則，建立各取所需、合作共贏的長效機制，集聚政府部門、科研機構、企業各方要素資源，推動基地建設、技術示范、產品應用、成果轉化等方面取得顯著進展，將現代農業載體打造成為智能農業建設高地、新農民創業創新基地。

（四）以數據采集應用為手段，大力推進智能農業行業服務能力提升。通過強化農業數據采集，分析、研究和應用各類數據資源，為農業科學管理、市場引導、宏觀決策及農業生產經營主體等提供服務。一是提升數據采集能力。拓展物聯網數據采集渠道，不斷改進數據采集方法，應用遙感、傳感器和智能終端等，構建天地一體的農業物聯網測控體系，加強農業生產環境、生產設施和動植物本體感知的數據采集，強化農情、農資應用、農機作業等相關數據監測與分析，提高數據采集的自動化程度和精準度。二是構建服務應用平臺。激勵農業物聯網企業、社會化服務機構強化創新意識，搭建智能農業行業服務平臺，建立信息收集與信息服務雙向聯動機制，提供農業物聯網應用“一站式”服務，讓應用主體及時了解農產品價格趨勢，預測生產成本與利潤收入等重要信息，降低農業物聯網應用門檻，推動農業物聯網健康快步發展。三是強化數據決策指導。以物聯網數據監測和信息采集為依托，發布技術指導、預測預警、防災減災、疫病防控等信息，實現省市縣一體的實時化、網絡化、智能化農業綜合管理。加強農業大數據建設，鼓勵社會力量特別是高新技術企業，運用數據挖掘和分析、知識發現等技術，建立數據分析模型、專家智能決策系統，為農業生產經營的趨勢分析、價值發現、預報預警等提供有力支撐。

五、政策建議

（一）強化組織領導。積極爭取政府支持，建立部門聯動機制，協調內部各方工作，營造良好發展環境。發揮智能農業在現代農業建設評估指標中的作用，加大考核力度，強化過程管理，保障各項工作落到實處。制定發展規劃和年度發展計劃，引導各地根據資源優勢、產業特色、規模經營等基礎條件和發展趨勢，確定智能農業發展目標、發展布局、發展重點和政策措施，打造具有江蘇特色、全國先進的智能農業應用高地。

（二）加大資金投入。優化財政涉農資金支出結構，建立“互聯網+”現代農業長效投入機制，采取資金直接扶持、先建后補、事后獎勵、購買服務等方式，對智能農業重大產業化項目、重點應用示范項目、關鍵技術改造項目等給予資金支持。扶持資金向各類新型農業經營主體、現代農業載體傾斜，鼓勵創建智能農業示范基地，提高項目建設標準和應用水平。研究激勵政策，建立多方參與機制，完善多元投融資渠道，鼓勵工商資本和民間資本投向智能農業領域。

（三）配套扶持政策。支持農業物聯網、農業大數據等企業，申請高新技術企業認定并享受稅收優惠政策。鼓勵金融機構簡化貸款手續，適當給予利率優惠并延長貸款年限，提高風險容忍度。支持將農業物聯網技術研發、設備制造等列為重點新興產業，保障項目建設用地，創建一批新技術、新成果孵化基地。鼓勵大專院校、科研院所的技術人員在企業建立研發工作站、研究中心，促進產學研結合。支持將農業物聯網、大數據、遙感、北斗終端應用設備等技術裝備納入農機購置補貼范圍，鼓勵電信運營商對農業物聯網應用給予資費優惠。

（四）注重人才培養。聯合高等院校、科研院所與農業物聯網企業，完善技術研發、培訓、推廣與服務體系，建立專家委員會及專家人才庫，為行業健康發展提供智力支持。切實發揮體系力量，鼓勵大專院校特別是農業院校開設農業物聯網專業和相關課程，采取多途徑培養智能農業人才，提升農業部門工作人員業務水平，加大新型職業農民、農業經營主體培訓力度，提高農業物聯網技術認知程度和應用能力。

（五）大力宣傳引導。及時總結全省智能農業建設的經驗和做法，梳理歸納一批節本增效、經濟適用的智能農業應用模式，通過挖掘典型案例，擴大示范推廣效應。積極宣傳智能農業在提高農業效益效率、高效節約利用資源及降低生產經營成本等方面的成果和成效，推動農業主體積極應用、主動應用，形成智能農業建設有序推進、健康發展的良好氛圍。

（課題組成員：徐惠中、徐 茂、周蓉蓉、王平濤、吳 昊、魏祥帥、毛學偉）